“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革思考

呂奕菊，姚金環(huán)，王桂霞，梁 軍

(1.2.3.4.桂林理工大學(xué) 化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 桂林 541006)

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“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革思考

呂奕菊1，姚金環(huán)2，王桂霞3，梁 軍4

(1.2.3.4.桂林理工大學(xué) 化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 桂林 541006)

該文針對目前“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，結(jié)合課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及目的，提出改革措施，主要包括加強(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)知識，合理安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間及任務(wù)書內(nèi)容，完善考核方式，加強(qiáng)學(xué)生工程能力等。以提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，使其在整個(gè)教學(xué)體系中更好地發(fā)揮作用。

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；工程能力

“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”是桂林理工大學(xué)化工類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，涉及多門學(xué)科[1-2]。主要的任務(wù)是使學(xué)生基本掌握化工設(shè)備常用金屬材料的基本知識、中低壓化工容器的規(guī)范設(shè)計(jì)知識、典型設(shè)備的受力和分析方法等[3-4]?！盎ぴO(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)是“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課后續(xù)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其任務(wù)是學(xué)生在完成化工單元工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行單元過程典型設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握設(shè)備選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)選用和工程繪圖等基本設(shè)計(jì)方法，具有化工容器及設(shè)備設(shè)計(jì)的初步能力[5]。

1課程主要作用

化工專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)主要是為化工相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)和建設(shè)培養(yǎng)綜合能力的人才，這就要求學(xué)生既要掌握相關(guān)體系的生產(chǎn)工藝流程，又要了解設(shè)備設(shè)計(jì)選型等相關(guān)的基本知識，懂得如何去操作、維護(hù)和管理所使用的設(shè)備[6]。化工廠的生產(chǎn)與設(shè)備息息相關(guān)，設(shè)備是生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，化工專業(yè)的學(xué)生只學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程的理論知識，沒有到工廠參觀、實(shí)習(xí)或者參與課程設(shè)計(jì)，沒有具體了解設(shè)備的相關(guān)基礎(chǔ)知識，很難建立工程意識。

“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)開設(shè)的主要目的：第一，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生把所學(xué)的“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”“化工原理”“化工制圖”及“化工設(shè)計(jì)”等課程的相關(guān)理論知識在本門課程設(shè)計(jì)中綜合地加以運(yùn)用，同時(shí)鞏固和強(qiáng)化有關(guān)“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”的基本理論和基本知識；第二，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，建立對化工設(shè)備設(shè)計(jì)的基本技能，學(xué)會獨(dú)立分析問題、解決問題，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握化工單元設(shè)備設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，為今后設(shè)計(jì)化工設(shè)備打下一定的基礎(chǔ)；第三，培養(yǎng)學(xué)生查閱、收集、歸納總結(jié)資料文獻(xiàn)的能力，熟悉并綜合運(yùn)用各種相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊、安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、圖冊等設(shè)計(jì)技術(shù)資料，學(xué)會對查閱的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分類歸納總結(jié)；第四，讓學(xué)生進(jìn)行綜合計(jì)算，培養(yǎng)他們具有繪圖能力和文檔編寫能力，課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)算、編寫設(shè)計(jì)說明書等，這就要求學(xué)生掌握相關(guān)的基本技能。然而，在目前教學(xué)實(shí)踐指導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)了一些問題，在一定程度上影響了教學(xué)質(zhì)量。在此，分析目前教學(xué)實(shí)踐中存在的問題，并針對這些問題探討一下具體的改進(jìn)方法。

2課程主要存在的問題

2.1課程安排時(shí)間不合理

“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”是一門工程性較強(qiáng)的課程，學(xué)生修完“化工原理”“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”等課程之后，雖然進(jìn)行了系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)，對單元操作、典型設(shè)備、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算有了一定的了解，但是對設(shè)備工程設(shè)計(jì)知識的掌握還是比較膚淺，學(xué)生基本還是處在對課本理論知識的理論認(rèn)識上，對工程設(shè)計(jì)毫無基礎(chǔ)[2]。進(jìn)行“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)，學(xué)生需要去學(xué)習(xí)查閱大量相關(guān)資料才能很好地完成任務(wù)，這就需要付出較多的時(shí)間和精力。桂林理工大學(xué)經(jīng)過本科教學(xué)審核評估后，對學(xué)生的課程學(xué)時(shí)進(jìn)行了壓縮，“化工原理”及“化工設(shè)備”課程設(shè)計(jì)由原來的兩周壓縮到一周，時(shí)間比較緊湊，而且這兩門課程設(shè)計(jì)是安排在學(xué)期末的最后兩周，時(shí)間的壓縮嚴(yán)重地影響到教學(xué)質(zhì)量；此次課程設(shè)計(jì)是學(xué)生大學(xué)階段的第一次課程設(shè)計(jì)，學(xué)生完全沒有經(jīng)驗(yàn)，都是從零開始，要學(xué)習(xí)查找較多的資料才能對設(shè)計(jì)的內(nèi)容有所了解，才能進(jìn)入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)；此外，課程安排在期末考試周，學(xué)生大部分心思放在課程復(fù)習(xí)上，學(xué)生壓力非常大。所以，筆者認(rèn)為對于課程設(shè)計(jì)的學(xué)時(shí)安排有待商量調(diào)整。

2.2學(xué)生相關(guān)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)過于膚淺

順利完成“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)，并不是學(xué)習(xí)了該門課程的理論知識就能很好地完成，課程設(shè)計(jì)涉及的基礎(chǔ)課程較多，學(xué)生除了說明書的編寫，還要繪制圖紙，這就要求學(xué)生在此之前對工程圖紙的繪制有一定的了解。從目前學(xué)生上交的作品來看，多數(shù)學(xué)生對于選修課程中應(yīng)掌握的許多設(shè)計(jì)規(guī)范和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問題概念模糊，在課程設(shè)計(jì)中無法正確應(yīng)用。學(xué)生做設(shè)計(jì)相關(guān)的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)教學(xué)過于簡單，在做課程設(shè)計(jì)前還沒有具備畫圖的基本功底，學(xué)生反饋只是簡單地學(xué)習(xí)了機(jī)械制圖，主要包括簡單圖形的繪制，左視圖、右視圖、俯視圖等基礎(chǔ)知識。對于圖紙的基本要求及設(shè)計(jì)毫無概念，所以遞交上來的圖紙格式千奇百樣，對于俯視圖、左視圖以及設(shè)計(jì)要求說明等位置的擺放，他們的出發(fā)點(diǎn)是擺放在空置的地方，標(biāo)題欄、明細(xì)欄、尺寸標(biāo)注也相當(dāng)隨意。由于該課程設(shè)計(jì)只有一周的時(shí)間，學(xué)生要復(fù)習(xí)期末考試的課程，查找資料，確定設(shè)計(jì)的方案，編寫設(shè)計(jì)說明書，繪制圖紙，而且是期末的最后一周，根本沒有時(shí)間讓他們重新繪制圖紙，導(dǎo)致圖紙質(zhì)量普遍較差。

2.3考核方法有待完善

由于“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)體系存在的諸多不足之處，學(xué)生上交的作品，出現(xiàn)雷同的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，或者照搬例題[7]。課程設(shè)計(jì)時(shí)間縮短為一周，時(shí)間非常緊迫，目前的考核只能通過學(xué)生上交的設(shè)計(jì)說明書和圖紙進(jìn)行評定，在檢查作品時(shí)發(fā)現(xiàn)，有些同學(xué)根本不明白為什么要做這一塊內(nèi)容，做這個(gè)的依據(jù)是什么，只是在網(wǎng)上找一個(gè)范本，依葫蘆畫瓢。例如別人做了開孔補(bǔ)強(qiáng)，他也照著做，對于做這一項(xiàng)內(nèi)容的主要目的及依據(jù)根本不清楚，沒有太多時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)消化和思考，許多問題還來不及思考就在匆忙中完成課程設(shè)計(jì)，學(xué)生的設(shè)計(jì)理念沒有得到發(fā)揮，更談不上創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。很多數(shù)據(jù)來源搞不清楚，沒有選擇的依據(jù)，只是抄襲別人的，沒有很好地去查相關(guān)的工程設(shè)計(jì)手冊，也沒有去查閱課題的相關(guān)依據(jù)，或者去了解工廠中常用數(shù)據(jù)的依據(jù)，比如合成氨管道設(shè)計(jì)時(shí)，流速的選擇依據(jù)是什么？該課程設(shè)計(jì)安排的時(shí)間較短，短時(shí)間內(nèi)達(dá)不到課程設(shè)計(jì)與實(shí)際結(jié)合及強(qiáng)化“工程”概念的教學(xué)目的，再加上目前的考核辦法只能是通過說明書和圖紙，無法真正了解學(xué)生掌握的程度，所以應(yīng)在確保學(xué)生課程設(shè)計(jì)時(shí)間的同時(shí)，完善考核方法。

3課程教學(xué)改革的措施

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生綜合能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)起著重要作用，因此，提高其教學(xué)質(zhì)量是工程類專業(yè)課程教學(xué)改革的一個(gè)趨勢[1]。針對上面提到的目前化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中存在的問題，結(jié)合實(shí)際的情況以及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者對本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革提出以下幾點(diǎn)建議。

3.1合理安排課程設(shè)計(jì)的時(shí)間

為了提高本課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，達(dá)到課程的教學(xué)目的，教務(wù)處在安排課程設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)綜合考慮課程安排的時(shí)間，不應(yīng)把課程設(shè)計(jì)安排在學(xué)生期末考試的高峰期，在課程設(shè)計(jì)的時(shí)間內(nèi)不安排其他課程，確保課程時(shí)間的分配，讓學(xué)生全身心的投入到課程設(shè)計(jì)中，發(fā)揮潛能，很好地完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。此外，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書內(nèi)容，綜合考慮學(xué)生的基礎(chǔ)及可以投入的時(shí)間和精力，讓學(xué)生能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)很好地完成所布置的內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到課程開設(shè)的目的。

3.2完善考核制度

當(dāng)代大學(xué)生，對于課程的學(xué)習(xí)很多持應(yīng)付態(tài)度，目標(biāo)是取得該門課程的學(xué)分，而不是真正想掌握該門課程的要領(lǐng)，對于考核制度的制定無非起到了鞭笞的作用，所以，應(yīng)制定合理的考核制度。對于學(xué)生課程的考核制度，筆者建議在以后的課程設(shè)計(jì)中，在時(shí)間允許的情況下，最終課程設(shè)計(jì)的考核，除了設(shè)計(jì)說明書及圖紙外，應(yīng)該增設(shè)答辯環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在腦海里面清楚為什么要做這一塊內(nèi)容，依據(jù)是什么，而不是為了拿學(xué)分，照著范本做上交完成任務(wù)而已。同時(shí)能提高學(xué)生的表達(dá)能力，為參加化工設(shè)計(jì)大賽及以后的就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

3.3加強(qiáng)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

通過前期的課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對相關(guān)基礎(chǔ)理論課程學(xué)習(xí)的掌握情況不佳，筆者認(rèn)為，針對課程設(shè)計(jì)中學(xué)生基礎(chǔ)薄弱這個(gè)問題，除了在化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)理論課程中加強(qiáng)學(xué)生課程設(shè)計(jì)的意識以及對課程設(shè)計(jì)的相關(guān)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)外，建議對于機(jī)械制圖的課程學(xué)習(xí)能夠相對擴(kuò)展一些繪圖知識，讓學(xué)生了解最基本的圖紙?jiān)O(shè)置要求，例如繪圖設(shè)置所包含的內(nèi)容、怎么設(shè)置圖的位置、尺寸如何標(biāo)注、線條的粗細(xì)要求等。同時(shí)盡可能讓學(xué)生先修“化工設(shè)計(jì)”“CAD制圖”等課程，夯實(shí)學(xué)生的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，為參加化工設(shè)計(jì)大賽做好準(zhǔn)備。

3.4加強(qiáng)學(xué)生的工程能力

目前，學(xué)生課程設(shè)計(jì)總體狀態(tài)不佳，除了上述的客觀原因外，學(xué)生自身的工程能力不強(qiáng)也對本課程設(shè)計(jì)的效果產(chǎn)生較大的影響，筆者認(rèn)為，在教學(xué)設(shè)置中應(yīng)該著重加強(qiáng)學(xué)生的工程能力。由于參與該課程設(shè)計(jì)的一般為大學(xué)三年級學(xué)生，還沒參與生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程，可在“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”等理論課程中加入?yún)⒂^實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對所學(xué)的知識有感性的認(rèn)識，而不是停留在理論知識層面上。此外，讓學(xué)生深入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合，進(jìn)一步提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

4結(jié)束語

“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)化工類高級人才不可或缺的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[8]，但目前仍存在一些問題，應(yīng)及時(shí)合理調(diào)整并進(jìn)行教學(xué)改造。本論文從教學(xué)安排、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)以及考核辦法、工程能力等方面提出了改革的方向。希望學(xué)生通過本課程設(shè)計(jì)能夠提升分析及創(chuàng)新能力、工程意識、解決工程設(shè)計(jì)及工程問題的能力，能自主學(xué)習(xí)新的知識，提高他們對課程學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)一步提升他們的自學(xué)能力。此外，提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，達(dá)到課程安排的目的，為培養(yǎng)高質(zhì)量的化工學(xué)子打下良好的基礎(chǔ)。

[1]董俊華，趙斌，張及瑞.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革探討[J].化工高等教育,2011(3):17-19.

[2]李紅，孫虹雁，劉利國，等.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)改革的研究與實(shí)踐[J].黑龍江教育：高教研究與評估,2008(10):41-42.

[3]張琳.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的改革[J].化工高等教育,2002(2):54-55.

[4]呂海霞，張華星.獨(dú)立學(xué)院化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)改革的探索[J].化工高等教育,2012(1):95-97.

[5]李政輝，李慶生，姚忠.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題與改革[J].化工高等教育,2012(1):47-49.

[6]董俊華，張及瑞，高炳軍.“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].廣州化工,2011(14):152-153.

[7]李芳，王芬華，唐定興，等.普通高?；ぴO(shè)備課程設(shè)計(jì)的教學(xué)[J].高師理科學(xué)刊,2010(4):83.

[8]蔡銳，周劍秋，武文良，等.化工原理和化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)兩門課課程設(shè)計(jì)結(jié)合的思考與實(shí)踐[J].化工高等教育,2010(3):23-25.

(責(zé)任編輯：覃華巧)

2016-03-28

2015年廣西高等教育教學(xué)改革工程重點(diǎn)項(xiàng)目(2015JGZ129)

TQ05-4

A

1673-8535(2016)03-0074-04

呂奕菊(1986-)，女，廣西陸川人，桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院博士，研究方向：濕法冶金與電極材料。

姚金環(huán)(1980-)，女，遼寧大連人，桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院副教授，碩導(dǎo)，研究方向：化工冶金與電池電化學(xué)。

王桂霞(1976-)，女，河北滄州人，桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院副教授，碩導(dǎo)，研究方向：有機(jī)功能材料和水溶性高分子材料的合成。

梁軍(1969-)，男，廣東高州人，桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院黨委書記，教授，碩導(dǎo)，研究方向：教育管理。